CN110606633A - 含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统，该处理方法包括破碎、流化、筛分除杂、化学热洗、固液分离、干化、深度处理等步骤；该处理系统主要由依次相接的油泥储存池、上料装置、除杂系统、油回收系统和脱水系统组成，油泥储存池的油泥经上料装置输送至除杂系统进行破碎、流化、筛分处理，然后将经除杂系统处理后的油泥送入油回收系统收集粗油，同时将隔离出的渣浆输送至脱水系统进行固液分离、干化处理及无害化深度处理。采用本发明方法及处理系统可回收含油污泥中80％以上的矿物油，同时使污泥中含水率降至30％以下，实现含油污泥的资源化和减量化。

Description

含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统
技术领域
本发明涉及油泥治理技术领域，具体是一种含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统。
背景技术
从20世纪初至今石油经过大规模的开采，已成为人类最主要的能源之一。石油在开采、输运、炼制和使用过程中产生了大量的落地油泥、炼化三泥和罐底油泥。据统计目前我国历史遗留油泥超过1.43亿吨，且以每年 400万吨的速度增长。这些油泥体积庞大，不仅含有大量的石油资源，而且还含有苯类、酚类、二噁英、醌、芘等，若不能得到妥善处理，不仅污染环境，还造成资源浪费。
目前含油污泥主要采用有机溶剂萃取法、间接热脱附法和直接热脱附法处理。有机溶剂萃取法根据相似相容原理，采用有机溶剂萃取有机物，可使石油污泥中的大部分石油回收，但绝大多数有机萃取溶剂具有毒性且易燃、易爆，在生产过程中存在较大的安全隐患。间接热脱附法通过高温气体间接加热含油污泥，其传热效率低，处理量受限，无法满足目前的油泥处理市场处理量大的需求。直接热脱附法加热速度快，热能利用率高，处理量大，但含油污泥的含油率和含水率较高，若直接采用直接热脱附法处理含油污泥会造成石油资源的浪费和热能的损失。因此，开发一种含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统回收含油污泥中的石油资源，降低其含水率，实现含油污泥直接热脱附前的资源化和减量化具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含油污泥资源化和减量化处理方法及处理系统，本发明通过破碎、流化、筛分除杂、化学热洗、固液分离、干化等工序处理含油污泥，回收石油资源并降低其含水率，节约能耗，降低处理成本。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明含油污泥资源化和减量化处理方法，包括如下处理步骤：
(1)油泥除杂处理：将含油污泥(即油泥)经破碎机破碎后投入安装有搅拌装置和加热装置的流化池，油泥在流化池被搅拌、加热，并用水稀释至含固率15％，流化后的油泥经振动筛筛分后落入筛分油泥暂存池；
(2)回收矿物油：将筛分油泥暂存池内的油泥用泵泵入安装有搅拌装置和加热装置的化学热洗装置，油泥在化学热洗装置中经搅拌、加热及清洗药剂处理后，使油泥中的油浮于液体最上层，再用刮油器刮入粗油缓冲罐，粗油缓冲罐中的粗油经泵泵入油水分离器，再将分离出的油回收出售，将分离出的水用泵泵入流化池供油泥流化使用，将化学热洗装置下层的渣浆用泵泵入高效固液分离器；
(3)脱水处理：在固液分离器中投入絮凝剂使泥水絮凝后离心脱水，再将脱水后的泥输送至桨叶式干燥机进行干化处理至含水率为20％～30％，然后再输送至暂存库房，进行热脱附深度处理。
本发明所述流化池、筛分油泥暂存池和化学热洗装置内的油泥均在搅拌的情况下被加热并维持在65℃。
步骤1)中，所述油泥经振动筛筛分，直径小于10mm的油泥和杂物落入筛分油泥暂存池，直径大于10mm的杂物转运至破碎机再次破碎。
步骤2)中，所述化学热洗装置的清洗药剂由药剂A和药剂B组成，药剂A为氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠的一种或两种的组合物，药剂B为腰果酚聚氧乙烯醚、SP169、NP-10的一种或两种的组合物，药剂A和药剂B的用量配比为2:1。
步骤3)中，所述高效固液分离器投加的絮凝剂为阳离子型PAM，其离子度为40～50，投加浓度为10ppm。
本发明含油污泥资源化和减量化处理系统，主要由依次相接的油泥储存池、上料装置、除杂系统、油回收系统和脱水系统组成，油泥储存池的油泥经上料装置输送至除杂系统进行破碎、流化、筛分处理，然后将经除杂系统处理后的油泥送入油回收系统收集粗油，同时将隔出的渣浆输送至脱水系统进行固液分离、干化处理及深度处理。
所述上料装置包括双梁起重机和抓斗，抓斗通过钢丝绳与双梁起重机连接，通过抓斗可将油泥储存池内的油泥转运至除杂系统；
所述除杂系统包括破碎机、流化池、振动筛和筛分油泥暂存池，通过上料装置将油泥转运至破碎机的进料口，破碎机的出料口置于流化池上方，流化池内的油泥经流化池渣浆泵输送至振动筛，振动筛安装在筛分油泥暂存池的上方。
所述油回收系统包括化学热洗装置和油水分离器，化学热洗装置设有调质箱、热洗加药罐和刮油器，热洗加药罐内投加清洗药剂，并通过热洗加药计量泵输送至调质箱，刮油器安装在调质箱的上部，并将调质箱内的上层浮油刮入粗油罐，粗油罐经粗油泵与油水分离器相连接，油水分离器的出油口经泵与回收油罐相连接，油水分离器的出水口经泵与流化池相连接；调质箱的下层渣浆经出料渣浆泵输送至脱水系统进行脱水处理。
所述脱水系统包括依次相接的高效固液分离器、桨叶式干燥机和暂存库房，高效固液分离器设有沉淀絮凝料斗、固液分离搅拌器、固液分离加药罐、离心机和螺旋推进器，沉淀絮凝料斗的进料口连接油回收系统的渣浆输出端以及固液分离加药计量泵的输出端，固液分离加药计量泵与固液分离加药罐相连接，沉淀絮凝料斗内设置固液分离搅拌器，沉淀絮凝料斗的底部安装有螺旋推进器，螺旋推进器的出口端安装离心机，离心机的出液口经泵与流化池相连接，离心机的出渣口经固液分离出料皮带机与桨叶式干燥机相连，桨叶式干燥机的出料口经干料输送皮带机与暂存库房相连接。
所述流化池、筛分油泥暂存池和化学热洗装置均安装有搅拌器和加热管。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)采用本发明的方法及系统可回收含油污泥中80％以上的矿物油，同时使污泥中含水率降至30％以下，实现含油污泥的资源化和减量化。
(2)本发明采用的含油污泥上料装置由双梁起重机和抓斗组成，结构简单，上料速度快且不易出现故障。
(3)本发明采用的清洗药剂绿色环保，可快速打破含油污泥的稳定体系，实现油水泥快速分层，油回收效率高。
(4)本发明采用的高效固液分离器带有沉淀絮凝料斗和PAM自动加药装置，使泥水离心分离前快速絮凝沉淀便于离心脱水，分离效率高，且出泥含水率低。
(5)本发明涉及的流化池、筛分油泥暂存池、化学热洗装置和桨叶式干燥机均采用蒸汽加热，能耗低且运行稳定，长期加热无起火风险。
附图说明
图1是本发明含油污泥资源化和减量化处理方法的工艺流程图。
图2是本发明含油污泥资源化和减量化处理系统的结构示意图。
图中：油泥储存池1，上料装置2，破碎机3，流化池4，流化池渣浆泵5，振动筛6，筛分油泥暂存池7，暂存池渣浆泵8，化学热洗装置9，出料渣浆泵10，高效固液分离器11，固液分离出料皮带机12，桨叶式干燥机 13，干料输送皮带机14，暂存库房15，粗油罐16，油水分离器17，回收油罐18，粗油泵19，1#回收水泵20，双梁起重机21，抓斗22，2#回收水泵23，罗茨油泵24，流化池蛇形蒸汽加热管41，流化池搅拌器42，筛分油泥暂存池蛇形蒸汽加热管71，筛分油泥暂存池搅拌器72，热洗搅拌器91，刮油器92，热洗蛇形蒸汽加热管93，热洗加药罐94，热洗加药计量泵95，调质箱96，固液分离搅拌器111，固液分离加药罐112，固液分离加药计量泵113，离心机114，螺旋推进器115，沉淀絮凝箱料斗116。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图2所示，本发明含油污泥资源化和减量化处理系统，主要由依次相接的油泥储存池1、上料装置2、除杂系统、油回收系统和脱水系统组成，油泥储存池1的油泥经上料装置2输送至除杂系统进行破碎、流化、筛分处理，然后将经除杂系统处理后的油泥送入油回收系统收集粗油，同时将隔离出的渣浆输送至脱水系统进行固液分离、干化处理及无害化深度处理。
所述上料装置2包括双梁起重机21和抓斗22，抓斗22通过钢丝绳与双梁起重机21连接，通过抓斗22可将油泥储存池1的油泥转运至除杂系统。
所述除杂系统包括破碎机3、流化池4、振动筛6和筛分油泥暂存池7，通过上料装置2的抓斗22将油泥储存池1的油泥转运至破碎机3的进料口，破碎机3的出料口置于流化池4上方，流化池4内安装有流化池蛇形蒸汽加热管41和流化池搅拌器42，流化池4内的油泥经流化池渣浆泵5输送至振动筛6，振动筛6安装在筛分油泥暂存池7的上方，筛分油泥暂存池7内安装有筛分油泥暂存池蛇形蒸汽加热管71、筛分油泥暂存池搅拌器72以及暂存池渣浆泵8，通过暂存池渣浆泵8将筛分油泥暂存池7的油泥输送至油回收系统。
所述油回收系统包括化学热洗装置9和油水分离器17，化学热洗装置 9设有调质箱96、热洗加药罐94和刮油器92，清洗药剂在热洗加药罐94 内经混合处理后由热洗加药计量泵95输送至调质箱96内，调质箱96内安装有热洗搅拌器91和热洗蛇形蒸汽加热管93，调质箱96的上部安装有刮油器92，通过刮油器92将调质箱96的上层浮油刮入粗油罐16，粗油罐16 经粗油泵19与油水分离器17相连接，油水分离器17的出油口经罗茨油泵 24与回收油罐18相连接，油水分离器17的出水口经2#回收水泵23与流化池4相连接；调质箱96的下层渣浆经出料渣浆泵10泵入脱水系统进行脱水处理。
所述脱水系统包括依次相接的高效固液分离器11、桨叶式干燥机13和暂存库房15，高效固液分离器11设有沉淀絮凝料斗116、固液分离搅拌器 111、固液分离加药罐112、离心机114和螺旋推进器115，沉淀絮凝料斗 116的进料口连接油回收系统的出料渣浆泵10的输出端以及固液分离加药计量泵113的输出端，固液分离加药计量泵113与固液分离加药罐112相连接；沉淀絮凝料斗116内设置固液分离搅拌器111，沉淀絮凝料斗116的底部安装螺旋推进器115，螺旋推进器115的出口端安装离心机114，离心机114的出液口经1#回收水泵20与流化池4相连接，离心机114的出渣口经固液分离出料皮带机12与桨叶式干燥机13相连，桨叶式干燥机13的出料口经干料输送皮带机14与暂存库房15相连接，将暂存库房15的油泥再进行无害化深度处理。
如图1所示，本发明含油污泥资源化和减量化处理方法，包括如下处理步骤：
(1)油泥除杂处理：操作人员在地面采用无线遥控器操控上料装置2 的双梁起重机21，使抓斗22将油泥从油泥储存池1转运至破碎机3的进料斗，油泥经破碎机3破碎后落入具有蒸汽加热和搅拌装置的流化池4，油泥在流化池4用水稀释至含固率15％，同时被搅拌、加热至65℃，流化后的油泥经流化池渣浆泵5泵入振动筛6，经筛分后直径小于10mm的油泥和杂物落入有蒸汽加热和搅拌装置的筛分油泥暂存池7，大于10mm杂物经抓斗 22转运至破碎机3再次破碎。
(2)回收矿物油：将步骤(1)经流化筛分后的油泥经暂存池渣浆泵8 泵入化学热洗装置9，化学热洗装置9包括调质箱96和热洗加药罐94，通过热洗装置加药计量泵95将热洗加药罐94内的药剂A和药剂B加至调质箱96内，通过热洗搅拌器91使油泥中的油浮于液体最上层，经刮油器92 将上层精油刮入粗油缓冲罐16，粗油缓冲罐16中的粗油经粗油泵19泵入油水分离器17，油水分离器17分离出的油可回收出售，分离出的水用泵泵入流化池4供油泥流化使用，调质箱96下层的渣浆经出料渣浆泵10泵入高效固液分离器11。
(3)脱水处理：将步骤(2)除油后的渣浆送入高效固液分离器11的沉淀絮凝料斗111中，同时通过固液分离加药计量泵113将固液分离加药罐112的絮凝药剂PAM加入到沉淀絮凝料斗111中，沉淀絮凝料斗的渣浆经搅拌与PAM作用，泥水中的渣泥快速沉入底部并经螺旋推进器115送入离心机114脱水，脱水后的渣泥经固液分离出料皮带机12输送至桨叶式干燥机13，分离出的水经1#回收水泵20泵入流化池4供油泥流化使用，渣泥在桨叶式干燥机中被蒸汽间接加热进一步脱水至20％～30％后被干料输送皮带机14输送至暂存库房15，然后定期从暂存库房15运输至有资质的单位进行无害化深度处理。
本发明所采用的药剂A为氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠中的一种或两种的组合物，药剂B为腰果酚聚氧乙烯醚、SP169和NP-10中的一种或两种的组合物；药剂A与药剂B的用量配比为2:1。
本发明所述絮凝药剂PAM为阳离子型PAM，其离子度为40～50，其投加浓度为10ppm。
本发明所述流化池、筛分油泥暂存池和化学热洗装置内的油泥均在搅拌的情况下被加热并维持在65℃。
以下是本发明的应用实例：
实例1：
以某油田的落地含油污泥为处理对象，其含水率为34％，含油率为 55％，土壤粒径小于12mm。将该种含油污泥按本发明方法经破碎、流化、筛分除杂后进行化学热洗，热洗药剂为硅酸钠与NP-10组合物，用量分别为油泥质量的1％和0.5％，清洗后原油回收率为92％，脱油后的泥经固液分离器和桨叶式干燥机脱水，其污泥含水率降至24％。
实例2：
以某油田的罐底含油污泥为处理对象，其含水率为30％，含油率为 61％，土壤粒径小于5mm。将该种含油污泥按本发明方法经破碎、流化、筛分除杂后进行化学热洗，热洗药剂为硅酸钠、碳酸钠与腰果酚聚氧乙烯醚组合物，用量分别为油泥质量的0.5％、0.5％和0.5％，清洗后原油回收率为 89％，脱油后的泥经固液分离器和桨叶式干燥机脱水，其污泥含水率降至 26％。
实例3：
以某石油炼制企业的炼化含油污泥为处理对象，其含水率为89％，含油率为10％，土壤粒径小于5mm。将该种含油污泥按本发明方法经破碎、流化、筛分除杂后进行化学热洗，热洗药剂为硅酸钠与SP169的组合物，用量分别为油泥质量的1％和0.5％，清洗后原油回收率为92％，脱油后的泥经固液分离器和桨叶式干燥机脱水，其污泥含水率降至25％。
实例4：
以某钢厂炼制企业的轧钢含油污泥为处理对象，其含水率为46％，含油率为21％，土壤粒径小于2mm。将该种含油污泥按本发明方法经破碎、流化、筛分除杂后进行化学热洗热洗药剂为硅酸钠、氢氧化钠与腰果酚聚氧乙烯醚组合物，用量分别为油泥质量的0.5％、0.5％和0.5％，清洗后原油回收率为95％，脱油后的泥经固液分离器和桨叶式干燥机脱水，其污泥含水率降至20％。

Claims (11)

1.含油污泥资源化和减量化处理方法，其特征在于，包括如下处理步骤：
(1)油泥除杂处理：将含油污泥(即油泥)经破碎机破碎后投入安装有搅拌装置和加热装置的流化池，油泥在流化池被搅拌、加热，并用水稀释至含固率15％，流化后的油泥经振动筛筛分后落入筛分油泥暂存池；
(2)回收矿物油：将筛分油泥暂存池内的油泥用泵泵入安装有搅拌装置和加热装置的化学热洗装置，油泥在化学热洗装置中经加热及清洗药剂处理后，使油泥中的油浮于液体最上层，再用刮油器刮入粗油缓冲罐，粗油缓冲罐中的粗油经泵泵入油水分离器，将分离出的油回收出售，将分离出的水用泵泵入流化池供油泥流化使用，将化学热洗装置下层的渣浆用泵泵入高效固液分离器；
(3)脱水处理：在固液分离器中投入絮凝剂使泥水絮凝后离心脱水，再将脱水后的泥输送至桨叶式干燥机进行干化处理至含水率为20％～30％，然后再输送至暂存库房进行无害化深度处理。
2.根据权利要求1所述含油污泥资源化和减量化处理方法，其特征在于，所述流化池、筛分油泥暂存池和化学热洗装置内的油泥均在搅拌的情况下被加热并维持在65℃。
3.根据权利要求1或2所述含油污泥资源化和减量化处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述油泥经振动筛筛分，直径小于10mm的油泥和杂物落入筛分油泥暂存池，直径大于10mm的杂物转运至破碎机再次破碎。
4.根据权利要求1或2所述含油污泥资源化和减量化处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述化学热洗装置的清洗药剂由药剂A和药剂B组成，药剂A为氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠中的一种或两种的组合物，药剂B为腰果酚聚氧乙烯醚、SP169、NP-10中的一种或两种的组合物，药剂A和药剂B的用量配比为2:1。
5.根据权利要求1所述含油污泥资源化和减量化处理方法，其特征在于，步骤3)中，所述高效固液分离器投加的絮凝剂为阳离子型PAM，其离子度为40～50，投加浓度为10ppm。
6.含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，主要由依次相接的油泥储存池(1)、上料装置(2)、除杂系统、油回收系统和脱水系统组成，油泥储存池(1)的油泥经上料装置(2)输送至除杂系统进行破碎、流化、筛分处理，然后将经除杂系统处理后的油泥送入油回收系统收集粗油，同时将隔离出的渣浆输送至脱水系统进行固液分离、干化处理及无害化深度处理。
7.根据权利要求6所述含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，所述上料装置(2)包括双梁起重机(21)和抓斗(22)，抓斗(22)通过钢丝绳与双梁起重机(21)连接，通过抓斗(22)可将油泥储存池(1)内的油泥转运至除杂系统。
8.根据权利要求6所述含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，所述除杂系统包括破碎机(3)、流化池(4)、振动筛(6)和筛分油泥暂存池(7)，通过上料装置(2)将油泥转运至破碎机3的进料口，破碎机(3)的出料口置于流化池(4)上方，流化池(4)内的油泥经流化池渣浆泵(5)输送至振动筛(6)，振动筛(6)安装在筛分油泥暂存池(7)的上方。
9.根据权利要求6所述含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，所述油回收系统包括化学热洗装置(9)和油水分离器(17)，化学热洗装置(9)设有调质箱(96)、热洗加药罐(94)和刮油器(92)，热洗加药罐(94)内投加清洗药剂，并通过热洗加药计量泵(95)输送至调质箱(96)，刮油器(92)安装在调质箱(96)的上部，并将调质箱(96)内的上层浮油刮入粗油罐(16)，粗油罐(16)经粗油泵(19)与油水分离器(17)相连接，油水分离器(17)的出油口经泵与回收油罐(18)相连接，油水分离器(17)的出水口经泵与流化池(4)相连接；调质箱(96)的下层渣浆经出料渣浆泵(10)输送至脱水系统进行脱水处理。
10.根据权利要求6所述含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，所述脱水系统包括依次相接的高效固液分离器(11)、桨叶式干燥机(13)和暂存库房(15)，高效固液分离器(11)设有沉淀絮凝料斗(116)、固液分离搅拌器(111)、固液分离加药罐(112)、离心机(114)和螺旋推进器(115)，沉淀絮凝料斗(116)的进料口连接油回收系统的渣浆输出端以及固液分离加药计量泵(113)的输出端，固液分离加药计量泵(113)与固液分离加药罐(112)相连接，沉淀絮凝料斗(116)内设置固液分离搅拌器(111)，沉淀絮凝料斗(116)的底部安装有螺旋推进器(115)，螺旋推进器(115)的出口端安装离心机(114)，离心机(114)的出液口经泵与流化池(4)相连接，离心机(114)的出渣口经固液分离出料皮带机(12)与桨叶式干燥机(13)相连，桨叶式干燥机(13)的出料口经干料输送皮带机(14)与暂存库房(15)相连接。
11.根据权利要求8、9所述含油污泥资源化和减量化处理系统，其特征在于，所述流化池(4)、筛分油泥暂存池(7)和化学热洗装置(9)均安装有搅拌器和加热管。
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